一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法技术

本发明专利技术涉及一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法。其技术方案是：先将设定的待测高硅钢薄板试验温度范围分为n个测试温度点，n为5～10的自然数。再依次对m个组的每组3个拉伸试样分别进行拉伸实验，m＝n。根据拉伸试样的原始厚度bij和断口处最小厚度b′ij得到每个拉伸试样的厚度减薄率ηij，i＝1，2，...，m，j＝1，2，3，然后得到第i组拉伸试样的厚度减薄率ηi。最后以测试温度点Tk为横坐标和所对应的第i组拉伸试样的厚度减薄率ηi为纵坐标，绘制拉伸试样的厚度减薄率ηi随测试温度Tk变化的曲线，k＝i，当所述纵坐标为5％时所对应的测试温度点即为高硅钢薄板韧脆转变温度。本发明专利技术操作简单、成本低和测得的韧脆转变温度准确性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法
本专利技术属于高硅钢韧脆转变温度测量方法
具体涉及一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法。技术背景高硅钢一般特指Si含量为6.5wt％的铁硅合金。高硅钢由于具有电阻率高、磁致伸缩系数低、高频下铁损低等优异的磁性能，特别适用于制作高速高频电机、变压器、电抗器和屏蔽部件等，高硅钢的应用有利于实现设备的小型化、高速化、低能耗和低噪音。但根据Fe-Si相图可知，当Si含量超过4.5wt％时，会出现B2和D03两种有序结构，使得铁硅合金的塑性急剧下降，难以轧制成形，导致高硅钢难以采用轧制法进行工业化生产。目前，国际上仅日本的JFE公司利用化学气相沉积法(CVD)工业化生产高硅钢，其高硅钢产品有梯度高硅钢(JNHF-Core)和全厚度高硅钢(JNEX-Core)两种。由于CVD方法工艺复杂、设备腐蚀和环境污染严重，而轧制法制备的薄板具有成分均匀和表面质量好等优点，具有很高的工业应用价值，故轧制法引起本领域技术人员的关注。近年来，有关轧制法制备高硅钢已取得了一定的进展，主要是通过热轧-温轧-冷轧来制备。目前高硅钢薄板轧制法制备的关键性难题在于如何通过合适的温轧工艺获得无序态组织来提高高硅钢薄板的塑性，从而实现高硅钢薄板的冷轧。而高硅钢薄板温轧温度的确定是温轧工艺制定的重中之重，其主要取决于薄板的韧脆转变温度，但目前是通过拉伸实验间接判断其塑性较好的温度区间，从而选取高硅钢的温轧温度。若能直接测量高硅钢薄板的韧脆转变温度，则可为高硅钢温轧温度的制定提供指导，有利于后续轧制。目前，一般通用的韧脆转变温度测量方法是通过夏比冲击试验来测量材料在不同温度下的冲击吸收能量，测得的冲击吸收能量与试验温度存在一定的函数关系，通常可以用连续单点拟合的方式获得曲线，即可得到材料的韧脆转变温度。但是根据国标GB/T229-2007中夏比冲击试验对试样的要求，标准试样厚度应为10mm，最小试样厚度也应≥2.5mm。而高硅钢热轧后的厚度一般小于2.5mm，也就是高硅钢温轧板的厚度是小于2.5mm，因此无法通过夏比冲击试验来测量高硅钢温轧板的韧脆转变温度。“韧脆转变温度的测定方法”(CN108398455A)公开了一种通过测量同一试样在若干设定温度下的里氏硬度值来得到试样韧脆转变温度的方法。但是该方法需要将试样放在溶液中，然后通过冷却剂来冷却溶液，并且要求试样厚度大于25mm。“锌阳极带低温脆性测试方法”(CN1215322C)提供了一种通过三点弯曲实验后测量试样出现第一道裂纹时的弯曲角度，得到温度-弯曲角度曲线，从而得到锌阳极带的韧脆转变温度。由于该方法是将试样置于加有冷却介质的低温槽达到测试温度范围，然后将试样移出冷却介质，并对试样进行三点弯曲。试样移出后的温度波动会影响测量的精度，并且该方法只是适用于锌阳极带。“压痕法测试韧脆转变温度、不同温度下断裂韧性和硬度的装置”(CN100501368C)提供了一种用压痕法测量梯度材料的韧脆转变温度、不同温度下断裂韧性和硬度的装置，该装置针对梯度材料的试验需要，可以在室温至550℃测试梯度材料的韧脆转变温度、断裂韧性和硬度等性能。虽然该方法可以用于测量薄板材料的韧脆转变温度，但是该方法是通过开发一种新的装置来测量材料的韧脆转变温度，因此该方法费时、效率低、不经济。因此，现有的测量材料韧脆转变温度的方法，要么不适用于高硅钢薄板，要么需要特定的设备并进行特定的实验才能得到高硅钢薄板的韧脆转变温度。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种操作简单和成本低的高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法，该方法得到的高硅钢薄板韧脆转变温度准确性高。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：(1)设定待测高硅钢薄板的试验温度范围为25～550℃，将所述试验温度范围均匀地分成n个测试温度点，所述n个测试温度点的温度依次为T1、T2、…、Tn，n为5～10的自然数。(2)按照GB3076-1982的金属薄板拉伸试验方法，将同一产品的待测高硅钢薄板制备成拉伸试样，根据n个测试温度点将所制备的拉伸试样分为m组，m＝n；每组的拉伸试样为3个，共3m个拉伸试样；每个拉伸试样的编号为ij；i表示拉伸试样的编组序号数，i＝1,2,…,m；j表示每组拉伸试样的序号数，j＝1,2,3。(3)按所划分的n个测试温度点：先在第一个测试温度点T1的温度条件下，用拉伸试验机分别对第一组编号为11、12和13的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第一测试温度点T1的第一组断后试样；然后在第二个测试温度点T2的温度条件下，用拉伸试验机分别对第二组编号为21、22和23的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第二组断后试样；……；最后在第n个测试温度点Tn的温度条件下，用拉伸试验机分别对第m组编号为m1、m2和m3的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第m组断后试样。(4)测量每个拉伸试样的原始厚度bij和对应的拉伸试样断后的断口处最小厚度b′ij，则每个拉伸试样的厚度减薄率ηij为：式(1)中：bij表示第i组第j个拉伸试样的原始厚度，mm；b′ij表示第i组第j个拉伸试样断后的断口处最小厚度，mm；i表示拉伸试样的编组序号数，i＝1,2,…,m；m为5～10的自然数；j表示每组拉伸试样的序号数，j＝1,2,3。(5)根据每组的三个拉伸试样在对应的测试温度点Tk的厚度减薄率ηi1，ηi2，ηi3，k表示温度点的序号数，k＝1,2,…,n，且k＝i，则可得到在测试温度点Tk时对应的第i组拉伸试样的厚度减薄率ηi：式(2)中：ηi1表示第i组第1个拉伸试样的厚度减薄率；ηi2表示第i组第2个拉伸试样的厚度减薄率；ηi3表示第i组第3个拉伸试样的厚度减薄率；i表示拉伸试样的编组序号数，i＝1,2,…,m；m为5～10的自然数。(6)以测试温度点Tk为横坐标，以在测试温度点Tk时对应的第i组拉伸试样的厚度减薄率ηi为纵坐标，绘制拉伸试样的厚度减薄率ηi随测试温度Tk变化的曲线，所述曲线即为高硅钢薄板的厚度减薄率ηi随测试温度Tk变化的曲线；其中：Tk表示第k个温度点时的温度，k＝1,2,…,n，n为5～10的自然数。(7)当高硅钢薄板的厚度减薄率ηi随测试温度Tk变化的曲线的纵坐标为5％时，则对应的温度点为高硅钢薄板韧脆转变温度。所述拉伸试样的尺寸为：宽度12.5mm，原始标距50mm。由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有如下积极效果：本专利技术采用现有试验设备-拉伸试验机，能对高硅钢薄板在不同温度条件下进行拉伸实验，通过测量不同断后拉伸试样的厚度，便能得到不同温度条件下拉伸试样的厚度减薄率ηi，进而绘制出温度-厚度减薄率曲线，从而得到高硅钢薄板韧脆转变温度。该方法不仅能充分利用了现有的试验设备，降低了试验成本。同时，该方法的试验过程简单、易操作，得到的高硅钢薄板韧脆转变温度与夏比冲击实验结果相比偏差小。因此，该方法具有操作简单、成本低、准确性高的特点。本专利技术通过简单易行的方法准确地测量高硅钢薄板的韧脆转变温度，与现有的夏比冲击试验结果相比，其误差小于1％。为高硅钢薄板温轧温度的制定提供可靠的技术依据，突破了现有高硅钢温轧温度精确制定的关键难题。因此，本专利技术具有操作简单、成本低的特点，得到的高硅钢薄板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法，其特征在于所述测量方法的步骤是：(1)设定待测高硅钢薄板的试验温度范围为25～550℃，将所述试验温度范围均匀地分成n个测试温度点，所述n个测试温度点的温度依次为T1、T2、…、Tn，n为5～10的自然数；(2)按照GB3076‑1982的金属薄板拉伸试验方法，将同一产品的待测高硅钢薄板制备成拉伸试样，根据n个测试温度点将所制备的拉伸试样分为m组，m＝n；每组的拉伸试样为3个，共3m个拉伸试样；每个拉伸试样的编号为ij；i表示拉伸试样的编组序号数，i＝1,2,…,m；j表示每组拉伸试样的序号数，j＝1,2,3；(3)按所划分的n个测试温度点：先在第一个测试温度点T1的温度条件下，用拉伸试验机分别对第一组编号为11、12和13的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第一测试温度点T1的第一组断后试样；然后在第二个测试温度点T2的温度条件下，用拉伸试验机分别对第二组编号为21、22和23的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第二组断后试样；……；最后在第n个测试温度点Tn的温度条件下，用拉伸试验机分别对第m组编号为m1、m2和m3的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第m组断后试样；(4)测量每个拉伸试样的原始厚度bij和对应的拉伸试样断后的断口处最小厚度b′ij，则每个拉伸试样的厚度减薄率ηij为：...

【技术特征摘要】
1.一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法，其特征在于所述测量方法的步骤是：(1)设定待测高硅钢薄板的试验温度范围为25～550℃，将所述试验温度范围均匀地分成n个测试温度点，所述n个测试温度点的温度依次为T1、T2、…、Tn，n为5～10的自然数；(2)按照GB3076-1982的金属薄板拉伸试验方法，将同一产品的待测高硅钢薄板制备成拉伸试样，根据n个测试温度点将所制备的拉伸试样分为m组，m＝n；每组的拉伸试样为3个，共3m个拉伸试样；每个拉伸试样的编号为ij；i表示拉伸试样的编组序号数，i＝1,2,…,m；j表示每组拉伸试样的序号数，j＝1,2,3；(3)按所划分的n个测试温度点：先在第一个测试温度点T1的温度条件下，用拉伸试验机分别对第一组编号为11、12和13的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第一测试温度点T1的第一组断后试样；然后在第二个测试温度点T2的温度条件下，用拉伸试验机分别对第二组编号为21、22和23的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第二组断后试样；……；最后在第n个测试温度点Tn的温度条件下，用拉伸试验机分别对第m组编号为m1、m2和m3的3个拉伸试样进行拉伸实验，得到第m组断后试样；(4)测量每个拉伸试样的原始厚度bij和对应的拉伸试样断后的断口处最小厚度b′ij，则每个拉伸试样的厚度减薄率ηij为：式(1)中：bij表示第...

【专利技术属性】
技术研发人员：程朝阳，刘静，向志东，杜丽影，刘冬，卢海龙，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42